引起膝盖积液的原因有很多种，在临床上最常见的原因是膝关节的退行性改变。
这个病变和年龄是呈正相关的，随年龄的增长，膝关节软骨就不可避免的会出现不同程度的磨损。这些磨损下来的软骨碎屑会刺激膝关节腔内的滑膜，产生慢性的充血、水肿，还有增生。增生以后就会分泌较多的关节的滑液，而当这些滑液无法被人体的组织按时正常的吸收的时候，关节腔内就会出现滑液大量的蓄积，也就是所谓的膝关节滑膜炎。
如果是青壮年人过度使用膝关节，比如经常参加马拉松比赛或者经常的登山、健身的时候反复做这种深蹲的训练，同样也会增加膝关节的负荷，日积月累就会出现关节的磨损。一旦这种磨损时待长，就会形成关节内的积液。其次，如果膝关节受到暴力的创伤，比如车祸、运动、损伤，在踢球、打篮球的时候扭伤膝关节，这些情况就会引起膝关节内的骨折或脱位也会导致内外侧半月板还有前后交叉韧带的损伤。当发生这些骨折、半月板损伤，或前后交叉韧带损伤的时候，就会发生不同程度的关节腔内出血，形成血性的关节积液。
再次比较常见的自身免疫性疾病，比如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮这些疾病，还有像痛风性关节炎或者膝关节化脓性关节炎，都会累及到膝关节的滑膜，出现急性或慢性的膝关节的积液。当然，还有一些非常罕见的情况，比如色素绒毛结节性滑膜炎，这是一种滑膜来源的肿瘤是介于良恶性之间的，但是会经常出现一反复发作的膝关节的血性积液、迁延不愈。这种肿瘤常见于青少年、儿童，也容易对关节出现磨损，尤其积液多的话对软骨会产生破坏。